Анализ процесса и поиск алгоритма заряда АКБ 2

[Яков93]

[user]Яков93[/user], я не о форме их говорил, а о сути. У Дм на графике для всех кривых разряд был 100%.

Ну и я не пытаюсь судить о сути по форме "рекламного графика". Ни о каком разряде кроме как на 100% я и не говорил.

[Дм.]

1. Давайте, закроем споры о происхождении графиков. Для тех же АКБ, которые в "народном тестировании", копировал ранее график с сайта производителя:

Зависимости всегда одни и те же - разным взяться неоткуда, только по шкале кол-ва циклов растягиваются-сжимаются.

2.

это мое предположение. Если влить в разряженную батарею номиналом 50Ач  110-120 % от ее предыдущего разряда и продолжать держать при 14,4В думаю ток за два часа не опустится ниже 1 А, или средний ток за это время будет в районе 1 А .
Проверить свое предположение не могу, нету подходящего АКБ под рукой.

Предположу, что в батарею с таким током давно пора воды подливать.
Тогда понятно, что для Вас последний этап в IUI выглядит так, будто просто зафиксировали ток, чтобы он ниже не опускался, и так подержали определенное время. На самом же деле предлагается делать ступеньку в конце типа такой:

Я хочу сказать, что исследователи алгоритмов в итоге нарисовали тот же самый график который дают и производители этих батарей - не лучше. Производители батарей всегда пишут максимальные характеристики своих батарей при идеальных условиях эксплуатации и заряда.

Это не "исследователи алгоритмов", статья - сотрудников исследовательского центра производителя АКБ, возможно, именно тех, кто данную батарею создавал.

[Яков93]

Тогда понятно, что для Вас последний этап в IUI выглядит так, будто просто зафиксировали ток, чтобы он ниже не опускался, и так подержали определенное время. На самом же деле предлагается делать ступеньку в конце типа такой:

Т.е. ток 0,02С не держался одинаковым в течение последних 2 часов, а еще и снижался после неизвестного времени по неизвестному алгоритму... Почему бы просто не повысить напряжение в конце доведя его до 15+ В и подержав так час-два, за это время ток и поднимется и снизится сам создав подобную ступеньку.
Я просто пытаюсь понять детали этого алгоритма, поддержание тока со свободным напряжением, а потом еще и снижение тока по непонятным принципам мне кажется сложноватым для ЗУ.

Я хочу сказать, что исследователи алгоритмов в итоге нарисовали тот же самый график который дают и производители этих батарей - не лучше. Производители батарей всегда пишут максимальные характеристики своих батарей при идеальных условиях эксплуатации и заряда.

Это не "исследователи алгоритмов", статья - сотрудников исследовательского центра производителя АКБ, возможно, именно тех, кто данную батарею создавал.

Ну чтож придираться к мелочам. Сотрудники исследовательского центра испытывали на АКБ разные алгоритмы, фактически исследовали и алгоритмы и АКБ. В итоге они нашли нужный алгоритм и скорее всего забили его в даташит на батарею.

[Дм.]

Т.е. ток 0,02С не держался одинаковым в течение последних 2 часов, а еще и снижался после неизвестного времени по неизвестному алгоритму... Почему бы просто не повысить напряжение в конце доведя его до 15+ В и подержав так час-два, за это время ток и поднимется и снизится сам создав подобную ступеньку.
Я просто пытаюсь понять детали этого алгоритма, поддержание тока со свободным напряжением, а потом еще и снижение тока по непонятным принципам мне кажется сложноватым для ЗУ.

Я Вам пример из книжки привел, что имеется в виду при IUI: ток на последней стадии, I, поднимают выше того уровня, который установился на стадии U. Конкретно в статье время перехода от U к I отсчитывали по переданным в АКБ ампер-часам - набралось 100%, переключились на I (подняли ток до 0,02С), подержали 2 часа, выключили. Всё.
На картинке из книжки - пример, картинка не обязана совпадать во всех деталах (там и в подписи написано).
Что касается напряжения, которое не ограничивали, привел ранее цитату из другой статьи, по которой можно судить, что оно поднималось где-то до 15,6 В.

[Vova_n]

[user]Дм.[/user], Алгоритм это чёткая последовательность действий не подразумевающая домыслов, мне кажется именно об этом пишет [user]Яков93[/user],
Если указано, что напряжение без контроля, то падения тока быть не должно при отсутствии верхней планки Umax.

[Яков93]

[user]Vova_n[/user], да, я уже настроился как-то реализовать этот IUI, вот и пытаюсь по-больше деталей узнать.
Мне кажется там все-таки не было совсем "свободного полета" напряжения, скорее всего верхняя планка ограничения все равно ставилась, например те же 15,6В, - на последнем графике видна отметка 2,6В на банку (скорее всего напряжение было еще меньше - около 2,5В). Так и реализовывался "скос" это ступньки - напряжение выше высшего не растет, а ток сам по себе падает.

[Кass]

1. Давайте, закроем споры о происхождении графиков. Для тех же АКБ, которые в "народном тестировании", копировал ранее график с сайта производителя:

Зависимости всегда одни и те же - разным взяться неоткуда, только по шкале кол-ва циклов растягиваются-сжимаются.

Дело в том, что эта картинка тоже не результат исследований конкретных АКБ, а взята из какого то учебника. Если убрать цифры с оси Х, то еще как то можно на нее ссылаться. А суть в том, что в зависимости от алгоритма заряда можно левый график вытянуть до 800 циклов, а правый при 30% свернуть до 100. Причем легко. При этом КТЦ для АКБ с постоянным разрядом 30% будет именно с 100% разрядом, и считается лечебным.
Добавлено 14 Нояб. 2017 в 09:17

Я Вам пример из книжки привел, что имеется в виду при IUI: ток на последней стадии, I, поднимают выше того уровня, который установился на стадии U. Конкретно в статье время перехода от U к I отсчитывали по переданным в АКБ ампер-часам - набралось 100%, переключились на I (подняли ток до 0,02С), подержали 2 часа, выключили. Всё.

Профили заряда нужно смотреть в стандартах, а не книжках. Именно стандарты позволяют однозначно трактовать профиль. В соседней темя я выкладывал профили со ссылками на стандарты. Там все описано.

[Яков93]

Дело в том, что эта картинка тоже не результат исследований конкретных АКБ, а взята из какого то учебника. Если убрать цифры с оси Х, то еще как то можно на нее ссылаться. А суть в том, что в зависимости от алгоритма заряда можно левый график вытянуть до 800 циклов, а правый при 30% свернуть до 100. Причем легко.

То что правый график легко можно свернуть до 100 циклов это понятно. А как Вы собрались вытягивать левый график с 200 до 800, каким таким волшебным алгоритмом заряда? Даже продвинутый IUI на неубиваемом АКБ показал только что-то около 400 циклов. А тут и АКБ левенький, даже производитель больше 200 циклов при 100% разряда не гарантирует.
Вот бы производитель обрадовался если Вы ему рассказали как надо правильно АКБ заряжать чтобы DEXP стал равен Оптиме при цене отличающейся на порядок.

При этом КТЦ для АКБ с постоянным разрядом 30% будет именно с 100% разрядом, и считается лечебным.

Чего? 

[Дм.]

- на последнем графике видна отметка 2,6В на банку (скорее всего напряжение было еще меньше - около 2,5В). Так и реализовывался "скос" это ступньки - напряжение выше высшего не растет, а ток сам по себе падает.

Естественно, если в методе IUI на последней стадии I включить ограничение напряжения некоторым порогом, то в итоге вместо I получим на этой последней стадии новую комбинацию IU.

The voltage may, or may not, be controlled (in Fig. 9.6, it is controlled, as can be seen by the current decay at the end of charge), but in any event the finishing voltage is high (U2) relative to a normal CV charge. ...The major problem with an IUI charge algorithm for VRLA batteries, one that will eventually cause premature failure, is related to the magnitude of the finishing step.
...
A recommendation for more effective IUI charging of VRLA batteries, particularly after the first few hundred cycles, is to use a higher, shorter-duration finishing step (as shown by the dotted line in Fig. 9.6) in order to keep the finishing-step Ah input at a reasonable level. The maximum allowable current and duration will be dictated by the heat-generation and dissipation properties of the VRLA product, as thermal build-up will limit the application of this approach.

[Кass]

Дело в том, что эта картинка тоже не результат исследований конкретных АКБ, а взята из какого то учебника. Если убрать цифры с оси Х, то еще как то можно на нее ссылаться. А суть в том, что в зависимости от алгоритма заряда можно левый график вытянуть до 800 циклов, а правый при 30% свернуть до 100. Причем легко.

То что правый график легко можно свернуть до 100 циклов это понятно. А как Вы собрались вытягивать левый график с 200 до 800, каким таким волшебным алгоритмом заряда?

К примеру вот так:

Спойлер

[Дм.]

Дело в том, что эта картинка тоже не результат исследований конкретных АКБ, а взята из какого то учебника. Если убрать цифры с оси Х, то еще как то можно на нее ссылаться.

Вам виднее. Может быть, действительно в Shenzhen Power Kingdom Co., Ltd. не стали изобретать велосипед, а взяли картинку из учебника и подставили в нее понравившиеся числа - и показывают покупателям эту картинку под видом ТТХ конкретных АКБ.

[Дм.]

К примеру вот так:
...

И да и нет. Проблема в том, что абстрактный производитель со своими абстрактными АКБ такую "фишку" не сможет провернуть - иначе бы все давно уже заявляли подобные характеристики.

испытания разных вариантов, как видно, не всем образцам удается "вытянуть" срок службы:

Three samples of every group were tested according the following procedure:
1. Discharge 3 h at 10 A.
2. Charge at 14.4 V until the previously discharged amount is recovered (30 A h) followed by 2 h at 1 A.
3. Repeat steps (1)-(2) 50 times.
4. Discharge at 10 A until 10.2 V.
5. Recharge at 14.4 V for 20 h followed by 4 h at 1.25 A.
6. Continue the cycling process in steps (1)-(5) until the discharged capacity is lower than 30 A h.

Из другой статьи про Orbital:

When submitted to continuous discharge/charge cycles at 75% (IEC 896-2 specification) and 100% (BCI deep cycle) DoD, it has been found that the batteries are still healthy after more than 1000 and 700 cycles, respectively. However, it has been proven that the application of an IUi algorithm (up to 110% of overcharging) with a small constant current charging period at the end of the charge is absolutely necessary to achieve the above results. [b-b]Without the final boosting period, the cycle life of the battery could be substantially shortened.[/b-b]

[Alex_Soroka]

Мне кажется там все-таки не было совсем "свободного полета" напряжения, скорее всего верхняя планка ограничения все равно ставилась, например те же 15,6В

нельзя быть наполовину беременным 
если напряжение ограничивать то ток будет уменьшаться. Кто не верит - приборы в зубы и лично убеждаться что это правда.
если следить строго за током, то напряжение будет скакать как ему вздумается, хоть все 18в  , и вообще мне не понятно вот что:
а на кой все эти пляски с бубном вокруг электролиза и газовыделения?
Если свинцовая система не принимает заряд, то надо садиться и думать как заставить принимать заряд, а не устраивать "кипящую кастрюлю" электролизу, и еще и токи для этого рассчитывать.

[Кass]

Из другой статьи про Orbital:

When submitted to continuous discharge/charge cycles at 75% (IEC 896-2 specification) and 100% (BCI deep cycle) DoD, it has been found that the batteries are still healthy after more than 1000 and 700 cycles, respectively. However, it has been proven that the application of an IUi algorithm (up to 110% of overcharging) with a small constant current charging period at the end of the charge is absolutely necessary to achieve the above results. [b-b]Without the final boosting period, the cycle life of the battery could be substantially shortened.[/b-b]

Во, и тут говорится о том, что результат сильно зависит от профиля заряда. То есть публикация картинок срока службы без указания профиля заряда никакой информации полезной не несет.

[Яков93]

Во, и тут говорится о том, что результат сильно зависит от профиля заряда. То есть публикация картинок срока службы без указания профиля заряда никакой информации полезной не несет.

ПМСМ производитель АКБ публикует картинку жизни АКБ под самым лучшим из примененных профилей заряда. Вполне возможно что для разных батарей и лучшие профили будут разными. Поэтому с наскока заявлять, что "легко 200 циклов превратить в 800" это несерьезно, "все уже просчитано до нас". Уж кто-кто, а производитель АКБ лучше всех знает все про свои АКБ и преуменьшать их таланты не в его коммерческих интересах, уж скорее будет преувеличивать.
Если в мире существует какой-то алгоритм позволяющий дешевой батарейке жить 800 циклов при разряде на 100% и терять только 40% емкости, производитель обязательно нарисовал бы такой график и дал бы ссылку на алгоритм.

[Кass]

ПМСМ производитель АКБ публикует картинку жизни АКБ под самым лучшим из примененных профилей заряда.

Не факт. Нет понятия "лучший профиль заряда". У каждого есть свои плюсы и свои минусы, свое назначения и условия эксплуатации. Один аккумулятор используется при температуре +22 весь срок, другой при -18. Один разряжается раз в год на 30%, другой два раза в сутки на 80%. У одного нет требований быстрого заряда, и разряжаясь раз в год на 30% можно заряжать хоть сутки малым током, а другой работает в трехсменке, с время заряда не должно превышать 7 часов. В автомобиле и диапазон температур большой, и режим буферный, и режим только CV. В итоге АГМ а ИБП, тяговый в морозильном складе или автомобильный имеют в корне разные условия эксплуатации, требования и профили заряда. При этом производитель выпускает полную гамму АКБ на какой режим должен давать графики?

[UDAV]

При этом производитель выпускает полную гамму АКБ на какой режим должен давать графики?

Так на все же...  че ему жалко на сайте выложить пару лишних картинок?

[Кass]

При этом производитель выпускает полную гамму АКБ на какой режим должен давать графики?

Так на все же...  че ему жалко на сайте выложить пару лишних картинок?

Зачем?    Для кого? Для тех десятка человек, которые тут пытаются изобрести велосипед? Для всего мира это не нужно. Есть данные для авто производителей, если речь об автомобильных АКБ. Именно в контактах с производителями авто оговариваются режимы работы АКБ, а производитель АКБ адаптирует определенную модель АКБ к определенной модели авто. В сервисных мануалах на авто прописаны алгоритмы при обслуживании батарей. Если речь о тяговых АКБ, то в техническом справочнике есть ссылка на стандарт, которому должно отвечать ЗУ, а в стандартах прописаны профили. Цивилизованному миру все это не требуется. Институты проводят исследования, принимают участие в написании стандартов. Частнику здесь нет места. В цивилизованном мире как все устроено? Если я покупаю аккумуляторы, и эксплуатирую в соответствии с мануалом того, где стоит этот АКБ, то выход из строя АКБ в течение срока является причиной написания претензии и замены за счет поставщика. И это проблема поставщика и производителя АКБ как сделать так, что бы АКБ отрабатывали заданный срок службы.

Поэтому если вам лично это интересно, то у вас два пути, либо ознакомиться со стандартами, и следовать им, либо самостоятельно проводить все исследования и брать на себя всю ответственность за результат.